580744 A7 _____B7 五、發明說明(1) 發明領域 本發明與積體電路(I C)半導體裝置有關,更明確 地說,與測試該裝置有關。 發明背景 隨著積體電路的設計複雜度與密度不斷提高,設計方 法學面對的挑戰是使用、、爲測試設計〃 (Deslgn-For_Test ,D F T )的技術產生電路,以增進最終產品的測試能力 與品質。測試方法學面對的挑戰是產生高品質、低成本的 測試方法。 習用的設計方法學包括使用軟體設計工具做積體電路 的初步設計,模擬所設計之積體電路的整體功能或設計內 的各個電路,接著產生測試向量以測試設計的整體功能。 典型上,測試向量是使用軟體工具自動產生(例如自動測 試模型產生器或'VATPG〃 ),它涵蓋某程度的故障或 對產品內之電路的故障模擬。典型上,這些測試向量接著 是以電腦可讀取的檔案提供給自動測試設備(A T E )或 測試器。A T E是在製造環境中使用,用以在晶圓上揀選 測試晶模及在封裝內測試。隨著積體電路的設計愈來愈複 雜,運算速度愈來愈快,對測試設備的要求也愈來愈嚴。 此使得A T E的成本增加,也使得製造成本增加。此外, 當積體電路的設計愈來愈複雜,測試電路所需的時間也跟 著增加。這些使得製造成本增加。 晶模在晶圓階段的測試期間,測試信號經由模上的輸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·ϋ 1 ϋ —.1 i_i >n 1_ϋ 一口、I 1 ·1 —ϋ ·1 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 580744 A7 _ B7 五、發明說明(2) 入或輸入/輸出(I/O)接墊提供,在輸出或I/O接 墊監視測試結果。通過晶圓階段測試的正常晶模被單格化 ,並經由接線、焊球或其它接觸結構將接墊電氣連接到封 裝。爲容納接線或焊球,接墊較積體電路的電路元件大許 多。接墊的典型尺寸大約爲1 0 〇微米XI 〇 〇微米。典型 上,接墊是按照規則的圖案排列,例如沿著模外圍的周邊 、排列成柵狀圖案,或是通過模中心的一行或一列。 爲增進各個電路的測試涵蓋範圍,D F T工具已發展 到將測試電路內嵌到設計本身之中。例如,可以在電路中 插入內建自我測試(B I S T )電路,用以測試各個電路 區塊。B I S 丁對用來測試被測裝置(D U T )之接墊不 容易進入的電路區塊特別有用。使用自動D F T工具(如 Mentor Graphics of Wilsonville,Oregon所提供)產生 B I S T電路,例如用以測試記憶體區塊的記億體 Β I S Τ,以及用以測試邏輯區塊的邏輯Β I S Τ,都爲 吾人所熟知。Β I S Τ電路所執行的測試結果直接提供到 外部的I /〇s ,或經由包括在設計中的邊界掃瞄電路間 接提供給外部的I / 0 s。附加的內部嵌入測試電路,如 S C A Ν鏈電路也可加到設計中,以增加內部連續設計的 內部測試能力。 如果裝置的功能已用掉模所有周邊、柵、或中心引線 接墊的位置,在既定的接墊配置中再增加額外的接墊以支 援晶片上的測試電路,會實質增加晶模的尺寸。也因此相 對增加了晶模的成本。一般來說,晶模愈大,愈易有瑕疵 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1· i·— Hi H· ϋ 1_1 一I n 1 着_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 580744 A7 B7 五、發明說明(3) ,製造的成本也愈高。此外,晶片上的測試電路會導致測 試時間大幅增加,例如需要很多的時計周期載入測試輸入 資料,並從少數可用的接墊輸出測試結果。晶片上的測試 電路也無法從外部直接存取到內部的電路節點。測試輸入 資料及測試結果必須通過S C A N電路或B I S T電路才 能被監視。此又將增加額外的電路,這些電路會遮蔽意欲 測試之電路內的故障,此外,S C A N電路或B I S T電 路也會引進新的故障。 此外,很多設計的I /〇受到限制,這是因爲在指定 的封裝設計中只能容納有限的引線(例如接墊)。此外, 爲測試晶模的I /〇功能,必須使用相同的引線位置。此 將利於存取電路中更多的點,特別是利於測試。如果存取 點的位置具有高度的位置自由度亦爲有利。尺寸小、數量 多、以及可以任意或選擇存取點的位置也是有利。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 含有嵌入式測試電路,積體電路之設計方法學步驟的 包括:使用軟體設計工具做積體電路的初步設計;模擬積 體電路的整體功能或設計內的各個電路;產生嵌入式測試 電路以測試設計中的各個電路或電路區塊;以及,產生測 試向量供A T E對裝置進行功能性測試。 加入到某設計中之嵌入式測試電路的數量,典型上要 使所增加之故障涵蓋與潛在測試時間(例如與A T E相較 )之減少的優點,與模尺寸及製造瑕疵機率增加的缺點取 得平衡,這些缺點都會使最終產品的製造成本增加。極端 情況之一是,設計中包括複雜的嵌入式測試電路,足以測 -ό - ——.---^------·裝--------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 580744 A7 -- B7 五、發明說明(4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 試所有內部電路的每一個電路節點,不過,測試電路的尺 寸是晶模尺寸的主要函數,這些設計會貴到令人不敢問津 。另一個極端情況是設計中沒有嵌入式測試電路,僅靠 A T E提供測試向量以測試在晶圓階段或在封裝中的功能 。後者的方法會使故障涵蓋範圍縮水,產品品質降低,且 因必須使用昂貴的A T E s ,且測試時間也會增加,致使 製造成本增加。使用昂貴的A T E s但能將成本降至最低 的方法揭示於美國專利5,4 9 7,0 7 9 (專利 / 0 7 9 )。專利—〇 7 9將A T E的通用功能集聚到通 用功能測試晶片,在主電腦的控制下可測試其它的半導體 晶片。測試晶片可以配置在探針卡上,或經由一主機板與 要被測試的晶片電氣接觸。1 9 9 7年1月1 5日的美國 專利申請案0 8 / 7 8 4,8 6 2中揭示,以具有通用測 試電路的測試晶片執行晶圓階段的半導體晶片測試。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在兩極端之間,典型的積體電路設計是在嵌入式測試 電路的量與A T E所要執行的測試間取得一平衡。典型上 ’嵌入之電路的上限大約是設計之總晶模面積的5 - 1 5 % ’並爲A T E產生測試設計之整體功能的測試向量。不 過,此平衡對故障涵蓋範圍稍差,同時仍需使用昂貴的 A 丁 E s。 吾人需要的設計及測試方法學是要打破故障涵蓋範圍 或測試能力與測試或製造一設計之成本間的直接關係。 發明槪述 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 B7 五、發明說明(5) 本發明的一實施例與測試產品模之產品電路的測試組 合有關。在實施例中,測試組合包括測試模與互連基底, 互連基底將測試模電氣耦合到與測試模通信的主控制器。 測試模可以按照設計方法學設計,其步驟包括將測試電路 與產品電路同時設計入一具統一性的設計中。 測試電路可以設計成對應於產品電路具有高度的故障 涵蓋範圍,一般不需考慮測試電路所需的矽面積。接著, 設計方法學將具統一性的設計分割成測試模與產品模。測 試模包括測試電路,產品模包括產品電路。接著在不同的 晶圓上分別製造產品與測試模。經由將產品電路與測試電 路分割到不同的晶模,產品模上的嵌入式測試電路可以減 至最少或完全消除。此將可以縮小產品模的尺寸,並降低 產品模的製造成本,同時對產品模內產品電路的測試仍保 有高度的涵蓋範圍。測試模可以用來測試一或多個晶圓上 的多個產品模。 從以下的詳細描述並配合附圖,將可明瞭本發明的其 它目的、特徵及優點。 圖式簡單說明 以下利用實例說明本發明的特徵及優點,但並非意欲 將本發明的範圍限制在所說明的特定實施例,其中: 圖1是按照本發明用以設計產品與測試模之設計方法 學的實施例; 圖2是按照本發明一實施例具有統一性之產品與測試 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑽χ 297公餐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n n 1 n·· emBm ·ϋ I tm§ ·ϋ a—.· i·— -8- 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(6) 電路設計的方塊圖; 圖3是在圖2之統一性設計部分之後產生產品模的方 塊圖; 圖4是在圖2之統一性設計部分之後產生測試模的方 塊圖; 圖5是在測試模中的測試電路之一實施例的方塊圖; 圖6是按照本發明設計產品及測試電路之設計方法學 的另一實施例; 圖7是分割產品與測試電路之程序的實施例; 圖8是按照本發明設計產品與測試電路之設計方法學 的另一實施例; 圖9的方塊圖是實施圖1與6 - 8之方法的電腦系統 實施例; 圖1 0是經由一雙向緩衝器將一特殊接觸墊耦合到內 部電路節點之邏輯的實施例圖; 圖1 1是接墊排列成柵狀圖案之積體電路的實施例平 面圖,以及排列在柵狀圖案中及未排列在柵狀圖案中的特 殊接觸墊; 圖1 2是在兩具有接觸球之接墊間配置有一特殊接觸 墊的側剖面圖。 圖1 3的平面圖是具有中央引線接墊、內部電路及用 以測試內部電路之特殊接觸墊的積體電路實施例; 圖1 4的方塊圖是連續的電路區塊以及用以測試連續 電路之特殊接觸墊的實施例; 圖1 5是圖1 6之開關的實施例電路圖; 批衣 ^ 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X 297公釐) -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 _ B7 五、發明說明(7) 圖1 6的方塊圖是使用特殊接觸墊隔離故障電路區塊 並致能冗餘電路區塊的實施例; 圖17的方塊圖是使用特殊接觸墊隔離故障電路區塊 並致能冗餘電路區塊的另一實施例; 圖1 8的方塊圖是使用特殊接觸墊以致能或激勵被測 電路的實施例; 圖1 9的方塊圖是使用特殊接觸墊提供控制信號給掃 瞄電路的實施例; 圖2 0的橫剖面圖是用以測試產品模的測試組合; 圖2 1的橫剖面圖是在被測晶圓上測試多個產品模的 測試組合; 圖2 2的橫剖面圖是包括附著有簧接觸元件之產品模 之測試組合的另一實施例; 圖2 3是測試組合的另一實施例,其中簧接觸元件、 接墊、以及特殊接觸墊具有不同的高度; 圖2 4是簧接觸元件之實施例的橫剖面圖; 圖2 5是圖2 4之簧接觸元件之接觸尖端結構與金字 塔形接觸特徵的斜視圖; 圖2 6是圖2 5之金字塔形接觸尖端結構之實施例的 斜視圖; 圖2 7的橫剖面圖是包括多個測試模用以測試一個產 品模之測試組合的實施例; 圖2 8的橫剖面圖是包括一個測試模用以測試多個產 品模之測試組合的實施例; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂---- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 580744 A7 __ B7 五、發明說明(8) 圖2 9的橫剖面圖是包括一個供其它測試模共用之測 試模的測試組合實施例; 圖3 0的橫剖面圖是包括一個供其它測試模共用之測 試模的測試組合另一實施例; 圖3 1的橫剖面圖是包括一測試模、一接觸器及一產 品模之測試組合的實施例。 圖3 2的橫剖面圖是具有測試模及懸臂式探針之探針 卡的測試組合實施例,用以探測產品模的特殊接觸墊; 圖3 3是圖3 2之探針卡的平面圖; 圖3 4的橫剖面圖是具有測試模及懸臂式探針之探針 卡的測試組合另一實施例,用以探測產品模的接墊及特殊 接觸墊; 圖3 5是圖3 4之探針卡的平面圖; 圖3 6的橫剖面圖是具有其上有接點之薄膜式探針卡 之測試組合的另一實施例,用以探測產品模的接墊及特殊 接觸墊; 圖3 7是圖3 6之薄膜式探針卡的平面圖,其上具有 按柵狀排列的接觸球以及非按柵狀排列的接觸球; 圖3 8是圖3 6之薄膜式探針卡的平面圖,其上具有 排列成周圍圖案的接觸球以及非按周圍圖案排列的接觸球 圖3 9的橫剖面圖是具有一 C〇B R A —式探針卡組 合的測試組合另一實施例,探針用以探測產品模的接墊及 特殊接觸墊; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 __ B7 五、發明說明(9) 圖4 0是圖3 9之COBRA —式探針卡的平面圖, 某些尖端按概狀圖案排列了其它尖端沒有按柵狀圖案排列 〇 圖4 1是圖3 9之COBRA —式探針卡的平面圖, 某些尖端按周圍圖案排列,其它尖端沒有按周圍圖案排列 〇 圖4 2的橫剖面圖是探針卡組合的另一實施例,具有 簧接觸元件,用以探測產品模的接墊與特殊接觸墊; 圖4 3 A是簧接觸元件另一實施例的橫剖面圖; 圖4 3 B是圖4 3A之簧接觸元件的斜視圖; 圖4 4 A是簧接觸元件另一實施例的橫剖面圖; 圖4 4 B是圖4 4 A之簧接觸元件的斜視圖; 圖4 5是簧接觸元件之尖端結構另一實施例的斜視圖 > 圖4 6的橫剖面圖是用於固定具有特殊接觸點及傳統 輸入、輸出及輸入/輸出接腳之封裝的插座實施例; 圖4 7是插座另一實施例的橫剖面圖,包括印刷電路 板上的晶模。 元件表 200 具有統一性的設計 2 0 2 產品電路 2 0 4 產品電路 206 產品電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12- 580744 A7 B7 五、發明說明(1Q) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 〇 2 A 測 試 電 路 2 〇 4 A 測 試 電 路 2 〇 6 A 測 試 電 路 3 〇 〇 產 品 模 3 〇 2 產 品 電 路 3 〇 4 產 品 電 路 3 〇 6 產 品 電 路 4 〇 〇 測 試 模 4 〇 2 測 試 電 路 4 〇 4 測 試 電 路 4 〇 6 測 試 電 路 5 〇 〇 測 試 電 路 5 〇 2 控 制 邏 輯 5 〇 4 模 型 產 生 器 5 〇 6 分 析 邏 輯 5 1 〇 參 數 量 測 單 元 5 1 2 數 位 功 率 供 應 器 5 1 4 時 計 邏 輯 5 〇 8 輸 入 / 輸 出 電 路 3 1 〇 特 殊 接 墊 3 1 2 接 墊 4 1 〇 特 殊 接 墊 4 1 2 接 墊 3 〇 8 內 建 白 我 測 試 電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一一 11 1_· a—ΒΙ emmt 1^1 i^i emmt'-、 n 1 I an I ,u,^口 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -13- 580744 A7 B7 五、發明說明(1 2 3 4 5 6 7 8 9 ) 9〇 〇 電腦系統 9 2 8 電腦 9〇 2 主記憶體 9〇 4 靜態記憶體 9〇 6 大量儲存裝置 9 1 2 處理器 9 1 〇 內部匯流排 9 2 6 匯流排 9 1 4 顯示器 9 1 6 鍵盤 9 1 8 游標控制裝置 9 2 2 列印裝置 9 2 4 聲音記錄及再生裝置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- 1 2 0 I /〇緩衝器 2 324 內部測試點 3 1100 積體電路 4 1204 接觸球 5 1 2 0 2 最小間距 6 1 2 0 8 最小直徑 7 1206 最小距離 8 12 10 寬度 9 1300 積體電路 1 3 0 2 內部電路 1304 內部電路 580744 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12) 14 12 14 0 2 14 0 4 14 13 14 0 6 14 16 14 14 14 15 14 0 5 14 17 14 0 8 14 2 1 14 2 3 14 2 5 14 1914 10 15 0 0 15 0 2 15 0 4 17 0 2 17 0 4 17 0 6 17 0 8 18 10 特殊接墊 嵌入式記憶體 I /〇介面 特殊接墊 I /〇驅動器 接墊 特殊接觸墊 特殊接觸墊 冗餘I /〇介面 特殊接觸墊 多工器 信號線 信號線 信號線 特殊接觸墊 開關 開關 P Μ〇S電晶體 熔絲元件 熔絲群 熔絲群 熔絲群 熔絲群 特殊接觸墊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一-口,·11111 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -15- 580744 A7 B7 五、發明說明(13) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 〇 2 內 建 白 我 測 試 1 8 〇 4 內 部 電 路 1 8 〇 6 內 部 電 路 1 8 〇 8 接 墊 1 9 〇 6 位 移 暫 存 器 元 件 1 9 〇 8 位 移 暫 存 器 元 件 1 9 1 2 接 墊 1 9 1 4 接 墊 2 〇 〇 〇 測 試 組 合 2 〇 1 〇 測 試 模 2 0 1 1 產 品 模 2 〇 〇 8 互 連 及 支 撐 基 底 2 〇 〇 2 主 電 腦 2 〇 1 2 晶 圓 2 〇 〇 6 特 殊 接 觸 墊 2 〇 〇 4 接 墊 2 〇 2 〇 簧 接 觸 元 件 2 〇 1 8 簧 接 觸 元 件 2 〇 1 4 接 墊 2 〇 1 6 特 殊 接 觸 墊 2 〇 〇 9 晶 圓 2 4 〇 0 簧 接 觸 元 件 2 4 〇 2 底 部 2 4 〇 4 彈 性 構 件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ·ϋ I J ^ I ·ϋ Βϋ H Μϋ ϋ 言 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- 580744 A7 B7 五、發明說明(15: 3 111 3 8 6 0 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 112 3 12 0 3 12 2 3 10 2 3 2 0 0 3 2 0 4 3 2 10 3 2 13 3 2 2 0 3 3 0 4 3 3 0 2 3 4 10 3 2 18 產品模 接觸器 互連基底 晶圓 接墊 特殊接觸墊 接觸元件 頂面 底面 主電腦 測試組合 測試頭 探針卡組合 探針卡組合 探針 接觸接腳或點 固定銷 探針卡 探針 3 5 〇 2 接腳 3 6 〇 〇 測試組合 3 6 1 3 探針卡組合 3 6 2 〇 薄膜式探針卡 18 接觸球 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝--------訂--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -18- 580744 A7 B7 五、發明說明(16) 3 2 0 1〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 9 0 0 3 9 13 3 9 0 8 3 9 0 7 3 9 0 9 3 9 10 3 9 11 3 9 18 3 9 2 0 3 9 0 2 3 9 0 4 4 2 0 0 4 2 13 4 2 0 4 4 2 0 6 4 2 10 4 2 18 4 2 2 0 4 6 0 0 4 6 10 4 6 0 4 4 6 12 接觸球 探針卡 測試組合 COBRA—型探針卡組合 空間轉換器 頭組合 上板 隔板 下板 COBRA—型探針與 COBRA —型探針 上側 下側 測試組合 探針卡組合 探針卡 中間隔板 空間轉換器 簧接觸元件 簧接觸元件 插座 印刷電路板基底 封裝 接墊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--- 11 ϋ ,1 Μ ϋ ^^1 ϋ ·ϋ mmm§ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- 580744 A7 B7 五、發明說明(17) 4 6 1 4 特 殊 接 觸 墊 4 6 1 8 接 墊 4 6 1 6 簧 接 觸 元 件 4 6 〇 8 支 撐 基 底 4 6 2 2 接 墊 4 6 〇 2 固 定 裝 置 4 6 2 4 電 氣 線 管 4 6 2 0 接 觸 球 4 6 0 6 框架 4 6 2 6 •台 階 4 6 3 〇 測 試 模 4 6 3 2 上 表 面 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 詳細描述 在以下對本發明的詳細描述中,將說明許多特定的細 節,以提供對本發明的全盤瞭解。不過,熟悉此方面技術 之人士不需要這些特定細節也可以實用本發明。在某些例 中,不再描述習知的方法、程序及組件,以避免模糊本發 明的焦點。 圖1的實施例顯示用以設計一產品模及對應之測試模 的設計方法學1 0 0,測試模包括測試電路,用以提供測 試信號給產品模上的一或多個電路,或監視產品模輸出的 信號。圖2 — 4說明以設計方法學1 ο 〇所產生的產品模 與測試模。 # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20 580744 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(]8) 本申請案中 '、產品模〃與、、產品裝置〃一詞,是指製 造在半導體晶圓或一絕緣或其它適當基底上的積體電路。 迫些名詞也可稱爲被測試裝置(D U T )。、、產品電路 一詞是指產品模中的電路,它是由主動與被動元件所組成 ’包括積體的半導體電路、積體的微電氣機械結構或系統 (Μ E M S ) ’或其它適當的電路元件。此外,、、測試模 與測試裝置〃是指製造在半導體晶圓或一絕緣或其它 適當基底上的積體電路。測試模包括提供測試信號給產品 模’及/或監視產品模之輸出信號的電路。、、測試模〃也 是由主動與被動元件組成,包括積體的半導體電路、積體 的Μ E M S ’或其它適當的電路元件,用以測試或監視產 品模。測試模及產品模於稍後封裝到一般習用的封裝中, 包括面柵陣列封裝(例如球柵陣列封裝(B G A )、針柵 陣列封裝(P G A )),控制的摺疊晶片連接(C 4 )封 裝、倒裝晶片封裝、以及任何表面黏裝的封裝、雙排接腳 封裝等。 在步驟1 0 2,產品模與測試模的電路設計成具有統 一性的設計2 〇 〇。此項設計可以使用習知的軟體工具在 習知的電腦輔助設計(C A D )系統上執行,包括設計產 品電路2 〇 2、2 0 4及2 0 6 ,以及測試電路2 0 2 A 、2〇4A 及 206A,例如是 VHDL,或 Vedlog HDL 的格式。測試電路2 0 2 A、2 0 4 A及2 0 6 A有時統 稱爲〜測試台〃,按所需要的強度設計。易言之,測試電 路2 0 2 A、2 0 4 A及2 0 6 A的設計中,要結合測試 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂i #· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) -21 - 580744 A7 __ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(I9) 對應之產品電路2 0 2、2 0 4及2 0 6所需要的測試功 能。測試電路的設計要能提供其所對應之產品電路完整的 故障涵蓋範圍,或任何其它所需程度的故障涵蓋範圍。與 先前爲測試設計(D F T )的設計方法學相較,測試電路 2 0 2 A、2 0 4 A及2 0 6 A的設計可不必考慮實施測 試電路所需的矽模面積量。在一實施例中,測試電路與產 品電路被設計成所得到的產品模與測試模大小幾乎相同。 在其它實施例中,產品模與測試模具有不同的大小。 在步驟1 0 4,將產品與測試電路分別分割成分離的 產品模及一或多個測試模。經由將測試電路分割成分離的 測試模,產品模上的測試電路可以減至最少或完全消除。 如此可減小產品模的晶模尺寸,因此而降低製造瑕疵的 機會,且可降低製造成本,同時提高測試產品模的能力。 由外部的測試電路供應測試激勵可以增加測試項目,但不 會影響到產品模3 0 0的大小。在測試的輸入或輸出信號 路徑中沒有B I S T電路,精確決定故障位置的可能性增 加,因爲沒有晶片上測試電路遮蔽故障或引入其它故障。 此外,也可更精確地量測與監視信號進入或離開電路區塊 或電路節點的速率參數或時序,因爲中間沒有晶片上測試 電路所造成的延遲。 產品模的設計在步驟1 0 6磁帶輸出,而測試模在步 驟1 0 8磁帶輸出。接著將所得到的產品模3 0 0製造到 半導體晶圓(未顯示)上,晶圓上具有很多其它相同的產 品模。產品模3 0 0包括產品電路3 0 2、3 0 4及 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁:> 一裝 · ϋ ϋ I =口 #· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22- 580744 A7 _______ B7 五、發明說明(2Q) 3 0 6 ,它們可以是任何數位、類比或其它電路’分別對 應於產品電路2〇2、2 0 4及2 0 6。 所製造的測試模4 0 〇包括測試電路4 0 2、4 0 4 及4 0 6。測試電路4 0 2、4 0 4及4 0 6可以是任何 數位、類比或其它電路,分別對應於測試電路2 〇 2 A、 2〇4 A及2 0 6 A,分別用以測試及監視來自產品電路 3 0 2、3 0 4及3 0 6的信號。例如,每一個測試電路 可包括用以測試產品電路邏輯運算的功能性電路(例如測 試模型產生器、順序器、數位信號產生裝置、格式器( formatter )、類比到數位轉換器、數位到類比轉換器、故 障分析電路等),以及用以測試A C參數(例如內部信號 之時序、速率等的電路)及D C參數(例如電壓、電流位 準、功率消耗等)的電路。 當每一個測試電路的設計是支援其所對應之產品電路 的特定測試時,一實施例如圖5所示的典型測試電路 5 0 0。測試電路5 0 0包括控制邏輯5 0 2,它控制測 試電路5 0 0的整個操作,控制邏輯5 0 2例如是一順序 器。與控制邏輯502共同工作的是模型產生器504、 分析邏輯506、一或多個參數量測單元(PMUs) 510,一或多個數位功率供應器(DPSs) 512及 時計邏輯5 1 4。模型產生器5 0 4產生一或多個測試模 型,它經由輸入/輸出(I/O)電路508通信。模型 產生器5 0 4包括用以儲存模型的記憶體。分析邏輯 5 0 6分析經由I /〇電路5 0 8接收自產品模3 0 0之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ί II ·ϋ ϋ_1 —ϋ i^i n ^ I ϋ·· ϋ n ϋ =0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 580744 A7 ____ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(21) 產品電路的ί§號。分析邏輯5 0 6可包括比較邏輯,用以 將接收自I /〇電路5 0 8的信號與預期結果進行比較。 P M U 5 1 0量測經由I /〇電路5 0 8接收的電壓與 電流位準。P M U 5 1 〇例如可量測漏電、源電流與電 壓、陷落電流與電壓、功率消耗等。DSP 5 1 2提供 被測產品電路一或多個電源電壓。在其它實施例中,電源 可以不由測試模提供。也可包括時計邏輯5 1 4,用以提 供時計信號給被測產品電路。對非同步電路而言,也可不 需要時計信號。再次說明,測試電路5 ο 0只是諸如測試 電路4 0 2、4 0 4及4 0 6等的一個說明實施例。任何 其它的實施例都可使用。測試電路4 〇 2、4 0 4及 4〇6中可包括如圖5所示的所有或一或多個電路區塊, 測試電路4 0 2、4 0 4及4 0 6也可共用圖5中所示的 所有或一或多個電路區塊。 現請再參閱圖1 一 4,分割步驟1 〇 4可以在CAD D R Τ軟體工具上貫施’首先決定每—*個產品電路與對 應之測g式電路間的邏細互連點,接著準備每一個產品及測 試模的邏輯與實體描述。互連點構成特殊接觸點或接墊( 測試接墊)3 1 0及4 1 0。接墊3 1 0提供測試信號給 產品電路302、304及306 ,或從其輸出信號。接 墊3 1 0與測試模4 0 0的接墊4 1 0經由接觸結構(例 如簧接觸元件、探針卡的探針等)相互電氣接觸,以便與 測試電路4 0 2、4 0 4及4 0 6通信,以下將做更詳細 的描述。接墊410也用來與接墊312通信。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝 訂---- # 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -24- 580744 A7 B7 五、發明說明(22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖3及4所示,接墊3 1 0與4 1 0實體地配置在 某特定被測電路的四周,也可配置在電路之上,以提供與 特定電路節點的直接存取。一般而言,接墊3 1 〇與 4 1 0可分別配置在產品模與測試模的任何位置,如圖3 所示’包括產品模3 0 0被接墊3 1 2所圍繞的區域內。 接墊3 1 〇與4 1 0可配置在接墊的既定排列中,或在接 墊圍繞區的外部。接墊3 1 2是習知的輸入、輸出或接墊 ’在電路揀選期間用以接受探針的尖端,或接受接線或焊 球。就整體來看,接墊3 1 2是用於操作產品模3 0〇。 同樣地,測試模4 0 0包括接墊4 1 2,可以用來測試( 例如晶圓揀選期間)測試模4 0 0的整體功能,或接線到 測試模之外的半導體封裝的接腳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當將接墊3 1 0配置在接墊3 1 2所圍繞的區域內時 ,某指定大小及數量的接墊3 1 0不會使產品模3 0 〇的 大小增加。此外,經由將測試電路移到分離的測試模,先 前用來與內部測試電路通信的接墊可以取消。此可進一步 縮小產品模3 0 0的尺寸。對其它實施例而言,額外的接 墊3 1 0也許會增加產品模3 0 0的尺寸。在一實施例中 ,接墊3 1 0的尺寸比接墊3 1 2小。 就另一實施例而言,分割步驟1 0 4可能決定測試產 品模3 0 0不需要額外的互連點。例如,分割步驟1 0 4 可能決定可以使用接墊3 1 2測試產品電路3 0 2、 3 0 4及3 0 6的整體功能,接著,當使用測試模4〇〇 時,可以重新分配(即具有雙功能)用來與測試電路 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 ----B7 五、發明說明(23) 40 2、404及406介接。在本實施例中,特殊接觸 墊的數量爲零,或比前一實施例所需的數量少。 在經過步驟1 0 4的分割之後,某些B I S T電路, 如B I s T 3 0 8仍可保留在產品模3 0 0內。例如, 在產品模3 0 0內對測試高速電路有利的B I S T電路予 以保留’或當產品模3 〇 〇上沒有足夠的空間可用來增加 與測試模4 0 0介接的接墊3 1 0時。 就其它實施例而言,設計方法學1 0 0可以使用已存 在或既定的測試電路產生適當的產品電路。例如,在步驟 1〇2 ’可以將產品電路設計成以既定的測試電路在所要 的故障涵蓋範圍程度下測試。接著,步驟1 〇 4 — 1 0 8 保持相同。例如當產品模中的產品電路是可預知時,如記 憶體電路,此實施例特別適用。測試這些高度可預知之架 構的測試電路是眾所習知且是經過非常良好的測試(即, 如產生行進的圖案、急馳的列及行圖案等),因此或許可 以使用這些電路,只需調整產品電路以適應現有的測試電 路。此外,測試電路也可事先產生於現有的測試模上,並 在分割步驟1 0 4決定如何配置產品電路以保有既定的測 試電路(例如,經由適當調整產品電路,或增加測試與產 品電路間的互連點)。 圖6顯示用於設計圖3之產品模3 0 0以及一或多個 圖4之測試模4 0 0之設計方法學6 0 0的另一實施例。 在步驟602,產生產品電路202、204及 2 0 6的產品設計資料’在步驟6 〇 3 ’產生測試電路 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -26 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 580744 A7 B7 五、發明說明(24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2〇2 A、2 ◦ 4 A及2 0 6 A的測試設計資料。設計資 料是C A D軟體設計工具反應電路設計師關於電路的輸入 所產生。設計資料也許是以V H D L或Verilog HDL格式存 於電腦內。測試設計資料也許是由C A D D F T軟體工 具自動產生,可以有也可以不需要電路設計師的輸入。如 前對設計方法學1 0 0的描述,測試設計資料要使從其所 產生的測試電路能符合電路設計師所要求的強度。 在步驟6 0 4,具統一性設計之記錄一轉換—層次( R T L )的描述,包括製造與設計的資料由C A D軟體產 生與確認。在步驟6 0 6,產生具統一性之R T L描述的 邏輯合成與確認。程序到此點時,產品與測試電路具統一 性的軟體描述即告完成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試軟體工具6 0 8從步驟6 0 6取得具統一性之設 計的輸出,並產生資料供磁帶輸出,以及後續製造產品模 3〇0、一或多個測試模4 0 0及互連的描述。在步驟 6 1 0,軟體工具6 0 8將具統一性之設計分割成各自獨 立的產品模與測試模的描述,並產生實體的配置(例如在 矽上)。在執行此步驟的同時,還考慮實體的限制6 1 2 與使用者的選擇6 1 4。在執行設計方法學6 0 0之前’ 先將限制612與614輸入軟體工具608 ,或是軟體 工具6 0 8在執行期間提示使用者將其輸入。 實體限制6 1 2例如包括得到產品模與測試模的晶模 尺寸,每一個晶模上的接墊或特殊接觸墊的數量,或是製 程技術等。實體限制6 1 2供軟體工具6 0 8使用’以決 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 Α7 _ Β7 五、發明說明(25) 定在產品模與測試模間那些電路以及有多少電路要分割。 例如,當執行步驟6 1 0時,產品模3 0 〇可用的最大晶 模尺寸可做爲軟體工具6 0 8的參數。如果分割產品電路 與測試電路所得到之產品模3 0 0上有太多特殊接觸墊, 致使產品模的尺寸超出所要的最大晶模尺寸,軟體工具 6〇8將重新架構測試電路,以使產品電路所需的互連點 減少’將測試模上的某些測試電路以產品模上的B I S 丁 電路取代(即’如圖3的B I S T 3 0 8 ),及/或取 消某些測試電路。在另一例中,設計的限制也許是產品模 及/或測試模上不得產生特殊接觸墊。軟體工具6 0 8會 適當地分割測試與產品電路,以使產品模具有雙用途的接 墊;第一是用於測試產品模的整體功能,第二是使用測試 電路測試各個產品電路。致能或規劃此雙功能的適當電路 可以包括在產品模及/或測試模中。 在另一例中,軟體工具6 0 8可用來決定所需的測試 電路最好是在不同的製程技術中實施,(例如 B i C Μ〇S及C Μ〇S ),因此產生多個測試模以支援 來自不同製程技術的測試電路。還有另一例,軟體工具 6 0 8也可以決定那些測試電路最好是在具有類比電路的 測試模中實施,而那些測試電路最好是在另一分開之具有 數位電路的測試模上實施。 要納入軟體工具6 0 8考慮的另一限制是要預先決定 測試模的測試電路是一或多個。例如前所述,產品電路可 以設計成被預先決定的測試電路測試到所要的故障涵蓋範 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂------ -28- 580744 A7 B7 五、發明說明(26) 圍。例如,當產品模中的產品電路是可預知的,如記憶體 電路,預先決定的測試電路就特別有用。在本例中,軟體 工具6 0 8決定如何分割電路以保持預先決定的測試電路 同時適當地調整產品電路,或在測試與產品電路間適當地 增加互連點。此外,測試電路可事先產生在現有的測試模 上,軟體工具6 0 8可以決定如何配置產品電路以保持預 先決定的測試電路(例如適當地調整產品電路,或在測試 與產品電路間適當地增加互連點)。 軟體工具6 0 8執行步驟6 0 8同時也考慮其它預先 決定的限制,如使用者的選擇6 1 4。使用者或電路設計 師的選擇6 1 4例如包括,在產品與測試模間提供互連的 成本,產品模的成本,測試模的成本,時序優先度,測試 精確度,故障涵蓋範圍,以及測試模與外部主裝置(控制 測試模或與測試模通信)間互連的成本。 > 成本〃這個名 詞在本文中做最廣義的解釋,它包括製造能力、容易使用 等。 提供產品與測試模間互連的成本包括成形特殊接觸墊 的相關成本,製造供產品與測試模間通信之互連元件的成 本,以及以配置於產品及測試模上某一數量之特殊接觸墊 執行晶圓揀選及進一步測試的容易度。如果配置互連的成 本低,電路設計師可以指示軟體工具6 0 8在分割電路時 不需考慮產品與測試模間所需的互連數量。不過,如果配 置互連的成本高,則電路設計師要指示軟體工具6 0 8在 分割電路時要使互連的數量最少。 、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 580744 A7 B7 五、發明說明(27) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 軟體工具6 0 8也可使用得到產品模與測試模在金錢 方面的成本來決定如何分割產品模與測試模。例如,如果 在分割後,產品模上有足夠的空間可容納用以測試產品電 路的特殊接觸墊,且不會增加產品模的尺寸,則增加特殊 接觸墊及包括測試模中之對應的測試電路,不會增加產品 模之錢的成本。因此,在本例中,軟體工具6 0 8分割產 品及測試電路就可產生所有需要的互連點。不過,如果在 分割後不增加產品模(或測試模)的晶模尺寸其空間不足 以容納原設計所需要的特殊接觸墊,則軟體工具6 0 8就 要減少互連與接墊的數量,使用產品模與測試模在錢方面 的成本可低於使用者之預先決定的選擇。 軟體工具6 0 8也可以使用時序優先及測試精確度決 定如何分割產品與測試模。例如,增加特殊接觸墊可能會 帶給高速之產品電路無謂的負載與延遲。因此,軟體工具 6 0 8可以在產品模中嵌入某些測試這些電路的測試電路 ,例,如B I S T電路,以避免時序及測試精確度的延遲。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 軟體工具6 0 8也可以使用測試產品電路之故障涵蓋 範圍來決定如何分割產品與測試模。例如,如果電路設計 師需要1 0 0 %的高度故障涵蓋範圍,則在步驟6 0 2 — 6 0 6所產生的測試電路也許會被分離到測試模中,且會 在產品模與測試模上產生所需數量的互連點或特殊接觸墊 。不過,如果電路設計師只需要低度的故障涵蓋範圍,則 在步驟6 0 2 - 6 0 6所產生的測試電路不會被分割到測 試模。電路設計師對產品電路考慮的輸入可能是測試重於 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明(2? 其它,或是對產品之測試涵蓋範圍的要求是所有電路逐一 測試。軟體工具6 0 8可以使用此輸入決定那些測試電路 保留,那些在最終的測試模中捨去。 軟體工具6 0 8還可以使用測試模與外部裝置間的互 連網絡成本來決定如何分割產品與測試模。外部裝置例如 可以是一主控制器或其它的測試模。測試模或許需要與主 控制器或其它裝置通信以報告測試產品模的結果。在其它 的實施例中,軟體工具6 0 8可以產生多個測試模,每一 個都具有特定的測試電路用以測試一或多個產品模。支援 這些裝置間通信所需的互連點數量,如圖4的接墊4 1 0 或特殊接觸墊4 1 2,可能會對測試模的大小造成影響, 因此可由使用者的輸入加以限制。 在將產品與測試電路分割成產品模與測試模的描述之 後,在步驟6 1 6執行產品模的邏輯與時序確認,以及在 步驟6 1 8執行測試模的邏輯與時序確認。在步驟6 2 0 執行產品模與測試模之組合系統的邏輯與時序確認。軟體 工具608反應步驟61 6 — 620,在步驟622決定 實體限制6 1 2與使用者的選擇6 1 4是否都已滿足。如 果限制6 1 2與6 1 4都已滿足’則在步驟6 2 4磁帶輸 出產品模,在步驟6 2 8磁帶輸出測試模,同時也步驟 6 2 6產生對兩模間之互連點的描述。如果限制6 1 2與 6 1 4尙未滿足,則軟體工具6 0 8重覆上述程序。即,軟 體工具6 0 8回到步驟6 1 0,以第二次嘗試再分割產品電 路與測試電路,以滿足限制6 1 2與6 1 4。如果軟體工具 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 580744 A7 B7 五、發明說明(29) 6 0 8決定無法滿足所有的限制,則它停止並通知設計師 。設計師可能就要修改設計,或改變限制。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分割步驟6 1 〇的一實施例顯示於圖7的步驟7 1 0 。分割步驟7 1 〇使用習用的加權技術決定產品模與測試 模的配置。例如,在步驟7 0 2,反應來自步驟6 0 6之 完整的系統邏輯、實體限制6 1 2以及使用者選擇6 1 4 產生加權函數。加權函數描述某分割的相對折衷與限制。 其中使用很多數値分析技術,找到分割問題的最佳解答, 以加權函數描述之。此種技術之一是模擬退火〃,其中 設計工具以數學模擬退火的物理過程,將系統升到某一高 溫。此允許系統很快速地找到最小能量或最小成本的解答 。當施加到步驟7 0 4,經由改變特殊接觸墊的數量,或 測試電路的量,或實體限制,或使用者選擇等,以模擬退 火找到最佳解答,以在產品模與測試模間決定產品與測試 電路的最佳分割。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在步驟7 0 4的分割設計中,可對測試電路、產品電 路、及/或產品模上的B I S T電路做電路調整。調整項 目包括增加、移除、或變更測試電路、及/或B I S T電· 路,以使測試及產品電路最佳化。調整項目也包括在測試 節點增加額外的測試電路。此步驟可自動完成,或與電路 設計師互動完成。 當在步驟7 0 4產生了分割,即在步驟7 0 6對解答 進行測試、評估、及/或模擬,以決定所產生的解答是否 是最佳解答,且是否已滿足所有的限制6 1 2、6 1 4。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 580744 A7 ___ B7 五、發明說明(3Q) 如果加權函數定義的正確,則所測試的解答將可滿足所有 限制6 1 2 、6 1 4 ,並產生有或沒有B I ST電路的產 品模、測試模、以及互連描述。如果使用者不滿意解答, 則可以調整限制’以形成新的加權函數,並在產品模與測 試模間產生新的電路分割、特殊接觸墊、晶模尺寸等。 圖8顯示設計方法學8 0 0,它是衍生自圖6之設計 方法學6 0 0 (或圖1之設計方法學1〇〇)。在某些應 用中,由設計方法學6 0 0 (或1 0 0 )所產生的測試模 可與測試器或主控制器(如A T E )、通用電腦、或其它 控制邏輯或系統通信。例如,測試器可開始或停止測試模 所執行的測試,提供電源給測試模,將測試順序指示給測 試模的測試電路,指示多個測試模間的測試順序,歸類及 報告接收自測試模的測試結果等。例如在電路揀選期間, 測試器可用來測試整個產品模,測試模用來測試各個產品 電路或節點,以及測試器控制分離的探針卡用來測試整個 產品模。因此,測試可在測試器與測試模間做選擇分割。 在設計方法學8 0 0中,供應給步驟6 0 4之R T L 合成與確認的測試設計資料是由步驟8 0 4 - 8 1 0決定 。在步驟8 0 8,反應用以測試產品電路的測試要求 8 0 4及測試器的能力8 0 6,在測試器與測試模間分割 測試。如果測試是由測試模執行(如步驟8 1 0的決定) ,則測試被當成測試設計資料的一部分,連同產品電路設 計資料提供給步驟6 0 4。不過,如果測試是由測試器執 行,則測試被儲存到測試檔案8 1 2,供測試器使用。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 賢裝--------訂—---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^〇〇744 五、發明説明(3) 在先前實施例中所描述的設計方法學是使用軟體常式 使其具體化,它可以在通用電腦或工作站,或在專用的 C A D系統中實施。實施例之一是軟體常式在圖9所示的 通用電腦系統9 0 〇中儲存與執行。很多其它的電腦系統 實施例也可使用。 電腦系統9 0 0包括電腦9 2 8,它具有一主記憶體 9 02、靜態記憶體904、大量儲存裝置906、處理 器9 1 2,在一或多個內部匯流排9 1 〇上通信。主記憶 體9 0 2例如是動態隨機存取記憶體(r a Μ )或其它揮 發性或非揮性記憶體,它儲存程式碼、系統碼、及/或各 種設計方法學實施例使用的一或多種軟體常式。靜態記憶 體9 0 4包括快取記憶體,用來儲存程式碼、系統碼、及 /或各種設計方法學實施例使用的一或多種軟體常式。大 里儲存裝置9 0 6可以是任何大量儲存裝置,如 C D R〇Μ、軟式磁碟、硬式磁碟、雷射光碟、快閃記憶 卡、磁性儲存裝置等。大量儲存裝置9 〇 6也是用來儲存 程式碼、系統碼、及/或各種設計方法學實施例使用的一 或多種軟體常式。處理器9 1 2可以是任何的控制邏輯, 它協調電腦系統9 2 8中的資料流。例如,處理器9 1 2 可以是微處理器或一或多個其它的數位信號處理裝置^ 電腦9 2 8透過匯流排9 2 6與一或多個周邊裝置 通信。周邊裝置包括顯示器9 1 4,用以顯示代表設計 方法學及/或設計方法學之軟體常式所產生之產品與測 試模的邏輯與電路的圖形;鍵盤9 1 6 ,用以將資料輸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) ^1Τ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) -34- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 __B7_ 五、發明說明(32) 入電腦9 2 8 ;游標控制裝置9 1 8,如滑鼠、軌跡球或 數位筆;信號產生裝置9 2 0 ’用以提供任何其它輸入信 號給電腦9 2 8 ;列印裝置9 2 2,如印表機;以及聲音 記錄及再生裝置924。 特殊接觸墊 現請參閱圖3及4,在不需要測試整個產品模3 0 0 時,特殊接觸墊3 1 0是提供測試電路4 〇 2、4 0 4及 4〇6分別輸入及監視產品電路3 0 2、3 0 4及3 0 6 之信號的裝置。在整個下文中,將參考特殊接觸墊3 1 0 及接墊3 1 2描述,不過,對特殊接觸墊4 1 〇及接墊 4 1 2的描述也完全相同。 當內部電路3 0 2 - 3 0 6無法經由接墊3 1 2各別 測試及/或存取時,這特殊接觸墊3 1 〇也是提供測試內 部電路3 0 2 — 3 0 6的裝置。例如,產品電路3 0 2可 能是嵌入式記憶體,它無法經由接墊3 1 2直接存取。可 以將位址與輸入資料信號提供給某些特殊接觸墊3 1 0, 以將測試模型提供給嵌入式記憶體,其它的特殊接觸墊 3 1 0則可接收讀取自記憶體的資料。提供測試模型給嵌 入式記憶體的外部電路可以提供任何數量的模型,增加故 障涵蓋範圍。 在另一實施例中,產品電路3 0 2可能是可規劃的電 路,如非揮發性記憶體或是可規劃的邏輯。即可經由特殊 接觸墊3 1 〇將資料規劃入內部電路。例如,B I .〇S資 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裴--------訂----- -35- 580744 A7 B7 五、發明說明(33) 訊,程式碼、以及系統軟體,可在積體電路3 0 0製造完 成後規劃或更新可規劃的電路3 0 2。 如產品模3 0 0所示,特殊接觸墊3 1 0也可配置於 B I S T電路3 0 8 (或其它的晶片上測試電路),以監 視內部電路3 0 6對B I S T 3 0 8所提供之測試激勵 的反應。不需要增加額外的接墊3 1 2或使用現有的接墊 3 1 2即可做到與B I S T 3 0 8通信。 如圖3所示,特殊接觸墊3 1 0配置在周邊接墊 3 1 2所圍繞的區域內。當特殊接觸墊3 1 0不配置在接 墊3 1 2的既定周邊位置時,產品模3 0 0的尺寸不會因 增加特殊接觸墊3 1 0而變大。在其它實施例中,特殊接 觸墊3 1 0的數量及配置都可能會增加產品模3 0 0的尺 寸。 特殊接觸墊3 1 0也可插在接墊3 1 2之間,或位於 接墊3 1 2圍繞區以外的位置。一實施例的特殊接觸墊 3 1 0插在接墊3 1 2之間,採用此種做法最好是特殊接 觸墊3 1 0比較接墊3 1 2小,以免增加產品模3 0 0的 尺寸。 特殊接觸墊3 1 0可以是任何尺寸,包括小於接墊 3 1 2的尺寸。當特殊接觸墊3 1 0小於接墊3 1 2時, 在產品模3 0 0上可以配置較多的特殊接觸墊而不會增加 晶模由周圍接墊3 1 2所定義的大小。特殊接觸墊的數量 愈多,所能提供給內部電路的測試數量及/或複雜度也愈 增加,且因此可以增加故障涵蓋範圍與測試的強度。在一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -36- 580744 A7 B7 五、發明說明(34) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例中,接墊3 1 2的尺寸大約是1 〇 〇微米X 1 〇 0微 米(4密爾X 4密爾),特殊接觸墊的邊長大約是5到1〇 微米。在其它實施例中,特殊接觸墊的邊長小於5微米。 還有一些實施例,特殊接觸墊的尺寸不同,以便容納到晶 模上不同的空間位置(例如接墊3 1 2間,或是接墊 3 1 2的圍繞區內),接納不同尺寸的探針尖端、接線、 焊球、或適應被測電路的不同功能(即,驅動輸出信號的 節點也許比輸入信號的節點需要較大的接墊,反之亦然) 。特殊接觸墊尺寸的下限也許是受探針-到-接墊之配置 的精密度與探針大小的限制。 特殊接觸墊3 1 0可以是大約正方形,長方形或任何 其它幾何形狀。特殊接觸墊3 1 0的高度也可與接墊 3 1 2不同。特殊接觸墊3 1 0可以使用習用的光學製版 術製造,典型上它是用來製造接墊或其它較平坦的導電面 。在一實施例中,特殊接觸墊是由一或多層金屬所製成, 包括鋁、銅、金或其它導電材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特殊接觸墊3 1 0也許不是永久性地連接到積體電路 的封裝(例如典型的塑膠或陶瓷晶片封裝);這些接墊可 能是用來接收測試輸入資訊(例如位址、控制或資料信號 ),或用來監視內部測試節點或信號。不過,特殊接觸墊 要大到足以接受電氣接觸兀件(將在下文中更詳細描述) 。如果特殊接觸墊3 1 0不連接到封裝,則特殊接觸塾 3 1 0所需的支援電路就比典型的接墊3 1 2少很多。一 般來說’典型接墊所需的支援電路佔用相當多的p夕晶_。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -37- 580744 A7 B7 五、發明說明(35) 支援電路的例子包括靜電放電(E S D )保護結構,如電 阻器、電容器及/或二極體,防止閉鎖的電路,如保護環 ,用於驅動電路以及到積體裝置外部的信號線,或用於緩 衝接收自外部信號線、邏輯或電壓轉換電路的緩衝器,以 及雜訊衰減電路。特殊接觸墊3 1 〇所需的支援電路大幅 減少。外部探針電氣接觸特殊接觸墊以監視其上的信號時 ,不需要E S D保護,也不需要或只需要少許的緩衝。例 如,I /〇緩衝器3 2 0可用於內部測試點3 2 4與特殊 接觸墊3 1 0之間,如圖1 0所示。I /〇緩衝器比在 P C B環境中必須驅動大負載之接墊的需要弱1 〇到 1 0 0倍,此外,也不需要或只需要很少的閉鎖支援電路 或雜訊衰減電路。例如,每一個特殊接觸墊只需要很小的 拉升電阻做爲雜訊衰減電路。一般來說,特殊接觸墊所需 要的支援電路只有典型接墊的1到5 0%。 雖然圖3及4中所顯示的特殊接觸墊3 1 0與4 1〇 是配置在位於周邊之接墊3 1 2與4 1 2的圍繞區內,特 殊接觸墊也可包括在其它的產品或測試模配置內。圖1 1 顯示一積體電路1 1 0 〇 (可以是產品模或測試模),它 包括排列成L GA圖案的接墊3 1 2 ,用以與C 4或倒裝 晶片配置的接觸球(例如焊球或其它金屬互連)結合。特 殊接觸墊3 1 0選擇性地配置在柵狀圖案的內部與外側。 在本實施例中,特殊接觸墊3 1 0小於接墊3 1 2或接觸 球’以免使積體電路1 1 〇 〇的尺寸增加超過指定數量之 接墊3 1 2所需的最小尺寸。在其它實施例中,特殊接觸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} F · t^i ϋ mammB i— 1 HI i^i ^ ^ · aw 着· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 B7 五、發明說明(3ό) 墊3 1 0的尺寸也許與接墊3 1 2相同。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 2顯示兩接墊3 1 2間配置有特殊接觸墊3 1 0 的橫剖面圖。接墊3 1 2上有接觸球1 2 0 4,兩者中心 間的最小間距1 2 0 2大約1 0密爾(〇 · 0 1 0吋)或 2 5 0微米。接觸球1 2 0 4的最小直徑1 2 0 8典型上 是大約1到3密爾,兩接觸球1 2 0 4之邊緣間的最小距 離1 2 0 6典型上是大約7到9密爾。特殊接觸墊3 1 0 可以調整到配置在兩接墊3 1 2之間,其寬度1 2 1 0小 於9密爾。在其它實施例中,特殊接觸墊3 1 0的寬度可 以是大約1到5密爾。還有其它的實施例,特殊接觸墊 3 1 0的寬度小於1密爾。特殊接觸墊3 1 0可以是近乎 正方形、長方形或任何其它幾何形狀。特殊接觸墊3 1 0 的高度可與接墊312不同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 1及1 2所顯示的實施例可以是L G Α封裝,如 BGA封裝、PGA封裝、C4封裝或倒裝晶片封裝,它 們有接腳或接觸球與插座或印刷電路板(P C B )介接。 特殊接觸墊3 1 0也許是附加的接腳或接墊,可以接收測 試信號或提供測試輸出信號或其它信號給探針、插座或 P C B。 圖1 2也說明一特殊接觸墊3 1 0配置於兩接墊 3 1 2之間,且是排列於周邊(如圖3所不)。接觸球 1 204不一定需要是成形在接墊3 1 2上。 圖1 3顯示的積體電路1 3 0 0 (可以是產品模或測 試模)包括接墊3 1 2 ,按中央引線的圖案排列成行(或 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 580744 A7 __ B7 五、發明說明(37) 列)。特殊接觸墊3 1 0選擇性地配置在中央引線圖案的 內與外側,如前述的實施例,它們是用來提供測試信號給 積體電路1 3〇〇的內部電路1 3〇2或1 3 0 4 ,或監 視從其送出的信號。 圖3 - 4顯示可被特殊接觸墊測試或監視的產品電路 區塊或內部電路節點。圖1 4顯示可被特殊接觸墊測試的 連續產品電路1402、1404、1406 ,使用或不 使用接墊。在本實施例中,測試輸入資料從測試模上的測 試電路提供給特殊接觸墊1 4 1 2及嵌入式記億體 1 4 0 2。在另一實施例中,輸入資料可從接墊提供。測 試資料也許包括位址、控制信號(例如讀、寫等),及/ 或測試模型。假設測試資料是記憶體1 4 0 2的位址,儲 存在被存取位址的資料就會提供給I / 〇介面1 4 0 4, 並在特殊接觸墊1 4 1 3監視。經由特殊接觸墊1 4 1 2 與1 4 1 3可以精確地量測到記憶體1 4 0 2的存取時間 (即從定址到資料讀出),因爲沒有其它額外的時間介入 ,例如I/O介面1 404及I/O驅動器1 4 06等電 路區塊所引進的時間。習用方法是使用B I S T電路,典 型上包括額外的晶片上電路提供位址信號給記億體 1402 ,接著,外部電路在一或多個接墊1416監視 結果。不過,此習用方法無法直接監視記憶體1 4 0 2的 輸出(例如使用特殊接觸墊1 4 1 3 ),因此,無法直接 量測到記憶體1 4 0 2的精確存取時間。 反應從記憶體1 4 0 2讀取的資料,I / 0介面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -an i_aa_l 11 11 emK 1·.— ϋ-i 一σ,、I HI «1 s'. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -40- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 B7 五、發明說明(38) 1 4 0 4在將資料提供給I /〇驅動器1 4 0 6前先將資 料格式化。1/ ◦介面1 404也可從特殊接觸墊 1 4 1 4接收控制信號,或以特殊接觸墊1 4 1 4監視 I /〇介面1 4 0 4內的內部電路節點。從I /〇介面 1 4 0 4輸出給I /〇驅動器1 4 0 6的資料,也可經由 特殊接觸墊141 5監視。接著,I/O驅動器1406 再將資料驅動到接墊1 4 1 6。 由於特殊接觸墊1413、1415及接墊1416 可分別用來監視記憶體1 4 0 2、I /〇介面1 4 0 4、 及I /〇驅動器1 4 0 6的每一個輸出,因此,在接墊 1 4 1 6上所接收到的錯誤資料即可區隔到造成故障的電 路。在習用的B I S T技術中,例如提供給記憶體 1 4 0 2的位址,在接墊1 4 1 6所接收到的錯誤資料無 從得知源頭來自何處。 雖然圖1 4的實施例是存取嵌入式記憶體1 4 0 2中 之資料的特定例,但也可以應用到監視任何其它連續電路 區塊的信號。 特殊接觸墊的用途不僅是區隔故障,它也可用來致能 冗餘電路以取代故障的電路。圖1 6顯示的實施例是測試 模上的測試電路使用特殊接觸墊來辨識故障電路區塊,並 致能冗餘電路來取代故障的電路區塊。本實施例仍是以存 取嵌入式記憶體內之資料爲例,但可以延伸應用到任何一 種具有冗餘電路的連續電路。 圖16包括一冗餘I/O介面1405 ,它可以取代 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -41 - 丨丨 *=----^------------- 丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(39) 有瑕疵的I /〇介面丨4 0 4。記憶體i 4 〇 2的輸出提 供給I/O介面1404及14〇5。1/〇介面 1 4 0 4的輸出可被測試模經由特殊接觸墊丨4丨5監視 ,冗餘I / 0介面1 4 0 5的輸出可被測試模經由特殊接 觸墊1 4 1 7監視。如果1/〇介面1 4〇4的輸出如預 期値,則表示I/O介面i 404正確,多工器丄4〇8 即被信號線1 4 2 1上的控制信號架構成允許線1 4 2 3 上的信號提供給I /〇驅動器1 4 〇 6。不過,如果I / ◦介面1 4 0 4的輸出非如預期,此表示I /〇介面 1 4 0 4失效,且冗餘ι/〇介面1 4 〇 5的輸出符合預 期’則多工器1 4 0 8被信號線1 4 2 1上的控制信號架 構成允許線1 4 2 5上的信號提供給I /〇驅動器 1 4 0 6。多工器1 4 0 8的輸出信號可以經由特殊接觸 墊1 4 1 9監視。 信號線1 4 2 1上的控制信號可被開關1 4 1 0驅動 到適當的電壓位準或邏輯狀態。反應T〇G G L E信號, 電壓V 3或V 2被選擇,TOGGL E信號乃反應監視自 特殊接觸墊1 4 1 7及特殊接觸墊1 4 1 5的信號。 圖1 5顯示的開關1 5 0 0是圖1 6之開關1 4 1 0 的一實施例。開關1 4 1 0也可使用其它的實施例。開關 1 5 0 0包括一 p Μ〇S電晶體,被它耦合到接地的閘極 偏壓到〇 η —狀態,它的源極耦合到供應電源ν D D,它 的汲極耦合到信號線1 4 1 2。開關1 5 0 0也包括一熔 絲元件1 5 0 4,它耦合於信號線1 4 1 2與接地之間。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — ll·---^------------ —訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -42 - 580744 A7 B7 五、發明說明(40) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當熔絲元件1 5 0 4反應τ〇G G L E信號被燒斷時,信 號線1 4 1 2被朝向V 'D D拉升,例如,信號線1 4 2 5 上的信號被多工器1 4 0 8輸出。如果熔絲1 5 0 4沒有 被燒斷,信號線1 4 2 1上的電壓被熔絲1 5 0 4拉向接 地,例如,信號線1 4 2 3上的信號被多工器1 4 0 8輸 出。燒斷溶絲1 5 0 4的習知方法有數種,包括使用雷射 脈波或電流。在一實施例中,使用特殊接觸墊提供燒斷熔 絲1 5 0 4的電流。 圖1 7顯示圖1 6之冗餘設計的另一實施例。在圖 1 7中,包括位於I /〇介面前及後的數組熔絲1 7 0 2 、1704、1706 及 1708。當其中一個 I/O 介 面被識別出有瑕疵,它即會被適當的熔絲組隔離。例如, 如果I/O介面1 404有瑕庇而I/O介面1 40 5功 能正常,則熔絲組1 7 0 4及1 7 0 8被燒斷以阻隔I / 〇介面1 4 0 4。熔絲組1 7 0 4及1 7 0 8可以經由特 殊接觸墊(未顯示)提供一或多個信號致使大量電流通過 熔絲組1 7 0 4及1 7 0 8。其它燒斷熔絲的方法也可使 用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如前文中對圖3的說明,特殊接觸墊可以與晶片上的 測試電路共同使用以測試產品電路。圖1 8顯示的實施例 是一個(或多個)特殊接觸墊1 8 1 〇用來提供時計信號 、重置信號、致能信號、或其它控制信號給B I S T 1802。B I ST 1802反應該輸入信號提供一或 多個信號給內部電路1 8 0 4及/或內部電路1 8 0 6。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -43- 580744 A7 _ B7 五、發明說明(41) 接著可以在接墊1 8 〇 8 (或在其它的特殊接觸墊)監視 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 內部測試的結果。在其它實施例中,特殊接觸墊也用來提 供致能信號或時計信號給任何其它內部電路。 同樣地,如圖1 9所示,一個(或多個)特殊接觸墊 1 9 1 0用來提供時計信號、重置信號、致能信號、或其 它控制信號給S C A N電路的位移暫存器元件1 9 0 6與 1 9〇8。SCAN電路耦合於接墊1 9 1 2與1 9 1 4 (或一或多個特殊接觸墊)之間,接墊分別接收S C A N 輸入資料S I及提供SCAN輸出資料S〇。 在另一實施例中,其中之一或所有的接墊1 9 1 2都 可以是特殊接觸墊。如此可提供設計及使用S C A N電路 的彈性。例如,可以致能多個不同大小及複雜度的 S C A N區域或電路,用以測試電路中不同的內部電路或 區塊。
Mi試方法學及測試組合 以上述其中一種設計方法學所產生的測試模,可以用 於不同的測試組合以測試或監視產品模。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 0說明測試組合2 0 0 0之實施例的橫剖面圖, 用以使用測試模2 0 1 0執行產品模2 0 1 1之晶圓一層 次的揀選測試。產品模2 0 1 1可以是圖3的產品模 3〇0 ,測試模2 0 1 0也可以是圖4的測試模4 0〇。 測試組合2 0 0 0包括互連及支撐基底2 0 0 8、測 試模2 0 1 0及產品模2 0 1 1。互連及支撐基底 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 580744 A7 _ B7 五、發明說明(42) 2 〇〇8在測試模2 0 1〇與主電腦2〇〇2間提供電氣 互連。基底2 0 0 8也提供測試模2 0 1 〇所需的支撐結 構。基底2 0 0 8可以是一或多片印刷電路板(P C B ) ’執行電氣互連與支撐功能。基底2 0 〇 8也許是附接在 用於支撐晶圓2 0 1 2的結構上(例如晶圓探測器或夾具 ’未顯示)。 主電腦2 0 0 2經由基底2 0 0 8與測試模2〇1〇 通信。主電腦2 0 0 2送出信號以開始或結束測試,分類 測試結果並將結果顯示給使用者,或送出其它測試資料給 測試模2 0 1 0。任何型式的主電腦都可使用,包括通用 電腦、A T E,或任何其它的控制邏輯。 測試模2 0 1 0包括特殊接觸墊2 0 〇 6與接墊 2 0 04,其上分別配置有簧接觸元件2020與 2 0 1 8 。產品模2〇1 1成形在晶圓2〇1 2上,晶圓 上也許還包括其它的產品模2 0 1 1。晶圓2 0 1 2也許 是放配在適當的支撐結構上,如真空吸盤(未顯示)。 當測試模2 0 1 0壓向產品模2 0 1 1時,簧接觸元 件20 1 8提供接墊2004與接墊20 1 4間的電氣連 接。當測試模2 0 1 0壓向產品模2 0 1 1時,簧接觸元 件2 0 2 0提供特殊接觸墊2 0 0 6與特殊接觸墊 2〇1 6間的電氣連接。在一實施例中,簧接觸元件 2 0 1 8是按柵陣列配置,與產品模2 0 1 1上按對應之 柵陣列圖案配置的接墊2 0 1 4接觸。簧接觸元件 2 0 2 0也可以是按既定的柵陣列配置在柵陣列圖案的外 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —r—4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -45- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 B7 五、發明說明(43) 側,或散列於柵陣列圖案之內,與產品模2 0 1 1上對應 的特殊接觸墊2 0 1 6電氣接觸。另者,簧接觸元件 2〇1 8也可按周圍圖案配置,與產品模2 0 1 1上也是 按周圍圖案對應配置的接墊2 0 1 4接觸。簧接觸元件 2 0 2 0也可配置在既定的周圍圖案內、周圍圖案外側、 或周圍圖案的圍繞區內,與產品模2 0 1 1上對應配置的 特殊接觸墊2 0 1 6接觸。在另一實施例中,簧接觸元件 2 0 1 8的也可以是中央引線配置,與對應的中央引線接 墊2 0 1 4對準,簧接觸元件2 0 2 0可以安排在中央引 線配置的內或外,與對應的特殊接觸墊2 0 1 6對準。還 有其它實施例,接墊2 0 1 4與特殊接觸墊2 0 1 6可以 按任何其它的排列方式配置。 當測試模2 0 1 0壓向產品模2 0 1 1並與其接觸, 一或多個產品電路可以同時或連續地被測試模2 0 1 0的 測試電路測試。在圖2 1顯示的另一實施例中,平行使用 多個測試模2 〇 1 〇以測試晶圓2 0 1 2上的多個產品模 2 0 1 1 ,以增加測試的產出量。圖2 1的測試方法學可 以擴充,俾使晶圓2 0 0 9的測試模同時測試晶圓 2 0 1 2上對應的產品模。 雖然圖2 0顯示的測試模2 0 1 0包括接觸元件 2 0 1 8與2〇2〇分別與接墊2 0 1 4及特殊接觸墊 2 0 1 6通信,但也可以使用多個獨立的測試模用以探測 特殊接觸墊2 0 1 6與接墊2 0 1 4。例如,測試初期, 使用包括附接有簧接觸元件2 0 0 4之接墊2 0 1 8的第 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---- 碁丨 -46- 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __________ B7五、發明説明( 一測試模2 0 1 0接觸產品模2 0 1 1的接墊2 0 1 4。 第一測試模也許是對整個產品模2 0 1 1進行功能測試。 接著,使用包括有簧接觸元件2 〇 2 0及特殊接觸墊 2 0 0 6的第二測試模2 0 1 0測試。第二測試模也許是 用來同時或連續測試產品模2 0 1 1的一或多個產品電路 。在其它實施例中,也許使用多個混合有簧接觸元件 2 0 1 8及2 0 2 0的測試模。測試模的數量,以及測試 模的結構,是由上述一或多種設計方法學所決定。 在另一實施例中,如圖2 2所示簧接觸元件2 0 1 8 及2 0 2 0附接於產品模2 0 1 1上的接墊2 0 1 4及特 殊接觸墊2 0 1 6。還有另一實施例,某些簧接觸元件 2018或2020可附接於測試模2010,而某些則 附接於產品模2 0 1 1。 接墊2 0 14與特殊接觸墊2 0 1 6的高度也可以不 同。例如,如圖2 3所示,接墊2 0 1 4可能比特殊接觸 墊2 0 1 6高(反之亦然)。在本實施例中,探針 2018與2020延伸到不同深度(或不同高度)。易 言之,探針2 0 2 0延伸地較探針2 0 1 8低,以便接觸 到特殊接觸墊2 0 1 6 .。在另一實施例中,測試模 2 0 1 0上的接墊2 0 0 4與特殊接觸墊2 0 〇 6的高度 不同。 圖2 4顯示的簧接觸元件2 4 0 0,也就是圖2 0 — 2 3之簧接觸元件2 0 1 8及2 0 2 0的橫剖面圖。簧接 觸元件2 4 0 0包括底部2 4 0 2、細長的彈性構件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -47- 580744 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繁 五、發明説明(呷 2 4 0 4,細長的接觸尖端結構2 4 0 6 ’以及金字塔开多 的接觸特徵2 4 0 8。還有很多其它實施例的簧接觸元件 都可使用,包括共同擁有共同待審的美國專利申請案 08/526 ,246 (1995年9月21日提出申請 );共同擁有共同待審的美國專利申請案 08/558 ,332 (1995 年 11 月 15 曰提出申 請);共同擁有,共同待審的美國專利申請案 08/789 ,147(1997年1月24日提出申請 );共同擁有共同待審的美國專利申請案 08/819 ,464 (1997年3月17日提出申請 );共同擁有共同待審的美國專利申請案 09/189 ,761(1998年11月10日提出申 請),全部列入本文參考。 結構2 4 0 6可以是任何形狀。圖2 5顯示結構 2 4 0 6的一實施例,它包括較寬端2 4 1 2,用以接觸 構件2404,以及較窄端2410,用以支撐金字塔形 接觸特徵2 4 0 8。 圖2 6顯不金字塔形接觸特徵2 4 0 8的實施例。也 可以使用其它形狀。特徵2 4 0 8的優點是遠小於典型之 懸臂探針的鎢探針尖端以及倒裝晶片探針卡技術的C 4接 觸球。金字塔形接觸特徵2 4 0 8尖端的長2 4 1 4與寬 2 4 1 6大約1到5微米。在另〜實施例中,2 4 1 4與 2 4 1 6是在次微米的尺寸。接點2 4 〇 8的尺寸小可允 許比較小的特殊接觸墊’如前所述,當特殊接觸墊小於接 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇χ297公釐) -48- 580744 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明说明(呷 墊時,將特殊接觸墊加入積體電路,如產品模2 0 1 1, 就不會增加晶模的尺寸。另者’較小的特殊接觸墊可以置 於焊球的接墊中間。 圖4 3 A及4 3 B分別顯示美國專利申請案 〇 9/1 8 9,7 6 1所揭示之簧接觸元件另一實施例的 側視及斜視圖。簧接觸元件4 3 0 0耦合到基底4 3 0 6 ,以及包括細長的彈性構件4 3 0 4、尖端結構4 3 0 8 、及片狀物4302。片狀物4 3 02用來與接墊或特殊 接觸墊電氣接觸。片狀物4 3 0 2能提供與接墊或特殊接 觸墊良好的電氣連接,例如以割、切、或穿入接墊頂表面 。片狀物4 3 0 2以實質上水平或是以任何其它方向配置 在尖端結構4 3 A的表面。 圖4 4 A及4 4 B分別顯不在簧接觸兀件之尖端結構 上使用片狀物另一實施例的側視及斜視圖。片狀物 4 4 0 0是多種高度的片狀物,配置於尖端結構4 4 0 6 上。片狀物4 4 0 0的主片4 4 0 2朝向尖端結構 4406的前緣,尾片4404朝向尖端結構4406後 方。 圖4 5顯示成形在尖端結構4 5 0 0上另一種片狀結 構的斜視圖。圖4 5的片狀物具有一實質上爲長方形的底 4 5 0 2,其上是一實質的三角形4 5 0 4。 圖2 7顯示測試組合2 7 0 0,它是執行產品模 2 0 1 1的晶圓級揀選測試。在本實施例中,使用2 (或 多)個測試模2 0 1 0同時或連續地測試一片產品模 -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -49- 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(47) 2 0 1 1上的不同產品電路。當使用多測試模測試一產品 模時,接墊2 0 1 4與特殊接觸墊2 0 1 6的實體映對或 位置’主要是由測試模所測試或監視之產品模2 0 1 1的 產品電路來決定。每一個測試模必須與被該測試模測試的 所有接墊接觸。 組合2 7 0 0也許是由上述的設計方法學所產生。例 如’也許圖6之軟體工具6 0 8決定用於測試產品模 2 0 1 1之產品電路的測試電路最好是以不同的製程技術 製造(例如BiCMOS,CMOS),因此產生不同的 測試模以支持由不同製程技術所製造的電路。在另一例中 ’軟體工具6 0 8可能決定某些測試電路最好是以類比電 路在第一測試模上實施,而其它測試電路則最好是以數位 電路在第二測試模上實施。 圖2 8顯示另一測試組合2 8 0 0 ,其中由一個測試 模2 0 1 〇測試2或多個產品模2 0 1 1。在本實施例中 ’單測試模包括的測試可以對兩個產品模執行(同時或否 )。在一實施例中,測試模2 0 1 〇也許包括一個測試電 路,具有多個互連點或接墊,以用提供可複製的信號給多 個產品模2 0 1 1。在其它的實施例中,測試模2 0 1 0 也許包括多個複製的測試電路用以與多個產品模接觸。另 者’每一個產品模2 0 1 1也許只包括一個可被單測試模 2〇1 0測試的電路。 圖2 9的測試組合2 9〇〇說明以多測試模2 0 1〇 測試多產品模2 0 1 1的多層法。如圖2 9所示,每一個 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂--- S! -50- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 ____________ B7 五、發明說明(48) 產品模2 0 1 1被各自獨立的測試模2 0 1 0測試。測試 模2 9 0 2是多層的第二層,它與主電腦2 0 〇 2通信, 並支援或控制多個測試模2 0 1 〇。例如,測試模 2 9 0 2也許是一共享資源,它包括所有測試模2 〇 1〇 共同使用的電路。優點是可以將共同電路移到測試模 2 9 0 2 ,以縮小測試模2 0 1 0的尺寸。例如自動模型 產生器(A P G )電路或其它的測試向量產生或儲存電路 可以放到測試模2 9 0 2,並爲多個測試模2 0 1 〇所共 用。如此,測試模2 0 1 〇即可簡化到只包括格式器( f 〇 r m a t e r s )、驅動器及時序產生器處理測試模2 9 0 2所 提供的模型。如此,就不需要在每一個測試模2 0 1 〇內 複製A P G電路。 測試模2 9 0 2可以同時提供共同的測試模型給每一 個測試模2 0 1 0以同時支援所有的測試模2 0 1 〇,或 者,測試模2 9 0 2可執行協調功能,選擇性地(例如連 續地)提供測試或模型給一或多個測試模2 0 1〇。 上述的設計方法學也許會決定何時將測試電路分割到 一或多個測試模較有利。例如,如果較大的電路(例如 A P G )可以爲一或多個測試模所共用,則該電路即可移 到共用測試模2 9 0 2以減小每一個測試模2 0 1 0的尺 寸。 圖3 0顯示測試組合3 0 0 0包括一個共用測試模 2 9 0 2。在本實施例中,每一個測試模2 0 1 〇專用於 對應的產品模2 0 1 1 ,並提供不同的測試給每一個產品 —一----:------裝--------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -51 - 580744 A7 ---------B7 五、發明說明(49) 模。不過’測試模2 9 0 2也許是以同時或是以協調的方 式提供共用的測試或測試模型給測試模3 〇 〇 2供每一個 產品模2 0 1 1使用。 在圖2 1 — 2 8的實施例中,按照前述設計方法學所 設計的一或多個測試模與一或多個產品模經由接觸結構 2〇1 8及2 0 2 0直接電氣接觸。圖3 1所示的測試組 合3 1 0 0是以測試模3 1 〇 4執行產品模3 1 1 1的晶 .圓級揀選測試。測試模3 1 〇 4與產品模3 1 1 1間非直 接接觸’而是經由接觸器3 1 〇 8以及互連基底3 1 0 6 。接觸器3 1 0 8可以是任何型式的探針卡,如環氧樹脂 環形探針卡、薄膜式探針卡、或任何型式的探針卡組合, 如 FormFactor,Inc. of Livermore,CA,以及 Wentworth Laboratories of Brookfield C丁所提供。 測試模3 1 0 4可以是一或多個測試模,如圖4的測 試模4 0 0,它是由上述的設計方法學所產生。產品模 3 1 1 1也許是一或多個產品模,如圖3的產品模3 0〇 ,也是由上述的設計方法學所產生。產品模3 1 1 1成形 在晶圓3 1 1 0上,其上也可包括其它的產品模3 1 1 1 。晶圓3 1 1 0也許是放置在適當的支撐結構上,如真空 吸盤(未顯示)。產品模3 1 1 1也包括接墊3 1 1 4及 特殊接觸墊3 1 1 6 ,用以接受接觸元件3 1 1 2。接觸 元件3 1 1 2包括懸臂式探針、薄膜式探針卡的接觸球、 或先前描述的簧接觸元件,或任何其它的電氣接觸元件。 互連基底3 1 〇 6提供測試模3 1 0 4與接觸器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) k裝----- 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52- 580744 A7 B7 五、發明說明(5Q) 3 1 0 8間的電氣互連。如圖3 1所示’測試模3 1 0 4 可以配置在基底3 1 0 6的頂面3 1 2 0,另者,測試模 3 1 04也可配置在基底3 1 06的底面3 1 22。還有 另一實施例是測試模3 1 0 4可以直接配置在接觸器 3 1 0 8 上。 互連基底3 1 0 6包括足夠的路徑’且接觸器 3 0 1 8也包括足夠數量的接觸元件3 1 1 2,以將測試 模3 1 0 4電氣連接到一或多個產品模3 1 1 1。例如, 整個晶圓的產品模可能由一或多個測試模同時測試。 在一實施例中,測試模3 1 0 4也許是固定在基底 3 1 0 6上,.且具有自已的接墊及特殊接觸墊連接到基底 3 1 0 6 ^或它先被封裝成一適當的丰導體封裝(例如表 面黏裝、D I P、或LGA、C4、或倒裝晶片封裝等) ,接著再與基底3106電氣連接。 基底3 1 0 6也提供測試模3 1 0 4及接觸器 3 1 0 8所需的支撐結構。基底3 1 0 6可以是一或多個 PCBs ,執行電氣互連與支撐功能,它也許是附接於支 撐晶圓3 1 1 0的結構上。 主電腦3 1 0 2與測試模3 1 0 4通信。主電腦 3 1 0 2送出信號以開始或結束測試,分類測試結果,並 將結果顯示給使用者,或送出其它測試資料給測試模 3 1 0 4。可以使用任何型式的主電腦,包括個人電腦、 A T E或任何其它的控制邏輯。 圖3 2說明的測試組合3 2〇0是測試組合3 1 〇 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝---- 訂---------^9— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -53- 580744 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(51) 的一實施例,其中接觸器3 1 0 8包括探針卡3丨2〇。 測g式組合3 2 0 〇包括一測試頭3 2 0 4以及一探針卡組 合3 2 1〇°探針卡組合3 2 1 3包括互連基底3 1 〇 6 (例如測試載板)、測試模3 1 〇 4、及探針卡3 2 1〇 。測試模3 1 0 4可以配置在基底3 1 〇 6的底側或探針 卡3 2 1 0上。 探針卡3 2 1 〇是懸臂式或針式的探針卡,它包括懸 臂探針3 2 2 0,它提供信號給產品模3 1 1 1或從其接 收信號。探針3 2 2 0可由任何適當的導電材料製成,包 括鎢。如圖3 3所示的探針卡3 2 1 〇平面圖,探針 3 2 2 0連接到與測試模3 1 0 4上之測試電路接觸的接 觸接腳或點3 3 0 4。探針卡3 2 1 0可以經由一或多個 固定銷3 3 0 2固定在基底3 1 0 6上,也可以使用螺絲 或其它固定裝置。 當探針卡組合3 2 1 3壓向產品模3 1 1 1時,探針 3 2 2 0提供與特殊接觸墊3 1 1 6接觸。在另一實施例 中,也許使用分離的探針卡探測特殊接觸墊3 1 1 6以初 步測試產品電路,接著探測接墊3 1 1 4,實施產品模 3 1 1 1的整體測試。 圖3 4顯示的另一實施例中,在同一探針卡3 4 1 〇 上的探針用來探測一或多個特殊接觸墊3 1 1 6及一或多 個接墊3 1 1 4。在本實施例中,探針3 2 2 0提供信號 給特殊接觸墊3 1 1 6或從其接收信號’在相同或不同時 間,探針3 2 1 8也提供信號給接墊3 1 1 4或從其接收 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} .-1J « I — ϋ =0 華 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -54- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 B7 五、發明說明(52 ) 信號。探針3 2 1 8按既定的排列成形,與接墊3 1 1 4 的排列對應。如圖3 5的探針卡3 4 1 0平面圖所示,探 針3 2 1 8的形狀較長方形,與產品模3 1 1 1周邊的接 墊3 1 1 4接觸。探針3 2 2 0不是配置在與探針 3 2 1 8相同的既定位置,而是延伸到探針3 2 1 8 (及 接墊3 1 1 4 )的圍繞區內。在另一實施例中,探針 3 2 2 0也可存在於探針3 2 1 8圍繞區的外側,或它們 可配置於與探針3 2 1 8及接墊3 1 1 4相同的既定排列 中。在另一實施例中,探針3 2 1 8可以安排成中央引線 的配置,或任何其它既定的配置,與產品模3 1 1 1上之 接墊3 1 1 4的相同配置對齊,探針3 2 2 0也可安排在 探針3 2 1 8配置的內側或外側,與對應的特殊接觸墊 3 1 1 6對齊。還有另一實施例,接墊3 1 1 4及特殊接 觸墊3 1 1 6可以配置成任何其它的排列方式。 探針卡3410包括一或多個接腳3502 ,提供基 底3 1 0 6與探針3 2 1 8及3 2 2 0間的電氣連接。測 試模3104可配置於探針卡3410上(如圖33), 或配置在探針卡3 4 1 0的外側(如基底3 1 0 6上), 並以電氣連接線連接到接腳3 5 0 2,或直接連接到互連 點 3 3 0 4。 在圖3 2 — 3 5的實施例中,接墊3 1 1 4與特殊接 觸墊3 1 1 6的高度可以不同。例如,接墊3 1 1 4可以 比特殊接觸墊3 1 1 6高(反之亦然)。在本實施例中, 探針3 2 1 8與3 2 2 0所延伸的深度也可不同。易言之 —K----:------裝--------訂--------- 辱一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) >55- 580744 Β7__ 五、發明說明(53) ’探針3 2 2 0延伸的比探針3 2 1 8低,以與特殊接觸 墊3 1 1 6接觸。 圖3 6說明測試組合3 6 0 0,它是測試組合 3 1 0 0的另一例。測試組合3 6 0 0包括測試頭 3 2 0 4及探針卡組合3 6 1 3。探針卡組合3 6 1 3包 括互連基底3 1 0 6、測試模3 1 0 4、以及薄膜式探針 卡3 6 2〇。薄膜式探針卡3 6 2〇上有接觸球3 6 1 8 與3 6 2 0,當受壓時與產品模3 1 1 1接觸,分別提供 信號給接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6,或從其接收 信號。接觸球或探針3 6 1 8與3 6 2 0可以使用任何適 用的導電材料製成,包括焊料。 如圖3 7所示的探針卡3 6 1 0接觸球3 6 1 8按柵 陣列排列,與按對應之柵陣列圖案排列的接墊3 1 1 4接 觸。接觸球3 6 2 0也按既定的柵陣列排列,在柵陣列圖 案的外側,或散布於柵陣列圖案之內,如圖3 7所示,與 產品模3 1 1 1上對應的特殊接觸墊3 1 1 6匹配。另者 ,如圖3 8所示,接觸球3 6 1 8排列成周圍的圖案,與 按對應之周圍圖案排列的接墊3 1 1 4接觸。接觸球 3 6 2 0也按既定的周圍圖案排列,在圖3 8所示之周圍 圖案的外或內側,與對應之特殊接觸墊3 1 1 6對齊。在 另一實施例中,接觸球3 6 1 8排列成中央引線配置,與 產品模3 1 1 1上之中央引線接墊對齊,以及接觸球 3 6 2 0可排列在中央引線配置的內或外側,與對應的特 殊接觸墊對齊。 ----:----.------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·11111 ^•1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -56 - 580744 A7 B7 五、發明說明(54) 在另一實施例中,接觸球3 6 2 0可以使用先前描述 的簧接觸元件取代。在本實施例中,特殊接觸墊3 1 1 6 可選擇性地置入接墊3 1 1 4的柵陣列內,如圖丨1所示 ’它的尺寸可以比接墊3 1 1 4小,如圖1 2所示,以避 免因增加特殊接觸墊而增加產品模3 1 1 1的晶模尺寸。 還有其它實施例,接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6可 按任何其它類型的配置排列。 測試模3 1 0 4經由基底3 1 0 6與一或多個探針 3 6 2 0電氣連接。測試模3 1 0 4也經由基底3 1〇6 與一或多個探針3 2 1 8電氣連接。另者,測試模 3 1 0 4也可直接配置在探針卡3 6 1 0上,或測試組合 3 6 0 0上任何其它位置。 t 雖然圖3 6 — 3 8顯示只使用一個薄膜式探針卡與特 殊接觸墊3 1 1 6及接墊3 1 1 4通信,但在其它實施例 中,可以使用相互分離的薄膜式探針卡探測特殊接觸墊 3 1 1 6與接墊3 1 1 4。易言之,在測試開始時可以使 用一或多個探針卡以一或多個接觸球3 6 1 8只接觸特殊 接觸墊3 1 1 6 ,並測試產品模3 1 1 1的一或多個產品 電路。接下來,使用一或多個另外的探針卡以一或多個接 觸球3 6 2 0接觸接墊3 1 1 4,以測試整個產品模 3 1 1 1。在其它的實施例中,可以使用混合有接觸球 3618與3620的多個探針卡。 在另一實施例中,接墊3 1 1 4與特殊接觸墊 3 1 1 6的高度可以不同。例如,接墊3 1 1 4的高度可 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -57- 580744 A7 _________ B7 五、發明說明(55) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以比特殊接觸墊3 11 6高(反之亦然)。易言之,接觸 球3 6 2 0向下延伸的比接觸球3 6 1 8低,以便與特殊 接觸墊3 1 1 6接觸。另者,也可以使用其它的探針元件 ,例如簧接觸元件用來探測較矮的特殊接觸墊3 1 1 6。 圖3 9說明的測試組合3 9 0 0是測試組合3 1〇〇 的另一實施例,包括測試頭3 2 0 4與C〇B R A -型的 探針卡組合3 9 1 3。COBRA -型的探針卡組合可自 Wentworth Laboratories of Brookfield CT 獲得。探針卡組 合3 9 1 3包括互連基底3 1 0 6、空間轉換器(接線或 陶瓷)3 9〇8、頭組合3 9 0 7。頭組合3 9 0 7包括 上板3 9〇9 、隔板3 9 1〇、下板3 9 1 1 、測試模 310 4 、及 COBRA — 型探針 39 18 與 3920 。 當壓向產品模3 1 1 1時,探針3 9 1 8與3 9 2 0分別 提供信號給接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6 ,並從其 接收信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試模3 1 0 4與一或多個探針3 9 2 0電氣連接, 也與一或多個探針3 9 1 8電氣連接。測試模3 1 0 4可 配置在上板3 9 0 9的下側,如圖3 9所示,或下板 3 9 1 1的上側3 9〇2,或下板3 9 1 1的下側 3 9 0 4 ,互連基底3 1 0 6上,或在測試組合3 9 0〇 的任何位置。 探針3 9 1 8 —般是構成一柵陣列,與排列成對應之 柵陣列圖案的接墊3 1 1 4接觸。探針3 9 2 0可以排列 成既定的柵陣列,在柵陣列圖案外側,或散布於柵陣列圖 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 Α7 Β7 五、發明說明(5ό) 案內,如圖4 0所示,以連接特殊接觸墊3 1 1 6。另者 ,如圖4 1所示,探針3 9 1 8也可排列成周圍的圖案, 以與在產品模3 1 1 1上按對應之周圍圖案排列的接墊 3 1 1 4接觸。探針3 9 2 0可以排列成既定的周圍圖案 ,在周圍圖案的外側,或散布於周圍圖案內,如圖4 1所 示,以探測特殊接觸墊3 1 1 6。在還有另一實施例中, 探針3 9 1 8可以排列成中央引線的配置,與產品模 3 1 1 1上的中央引線接墊對準,以及探針3 9 2 0可以 配置在中央引線配置的內或外側,與對應的特殊接觸墊對 齊。還有其它實施例,接墊3 1 1 4與特殊接觸墊 3116可以任何其它方式配置。 雖然圖3 9 - 4 1顯示的是使用單探針卡組合與特殊 接觸墊3 1 1 6及接墊3 1 1 4通信,但在其它實施例中 ’可以使用分離的探針卡探測特殊接觸墊3 1 1 6與接墊 3 1 1 4。易言之,在開始時使用一或多個探針卡以一或 多個探針3 9 2 0只接觸特殊接觸墊3 1 1 6,以測試產 品模3 1 1 1相關的產品電路。接著,使用另外的一或多 個探針卡以一或多個探針3 9 1 8接觸接墊3 1 1 4,以 測δ式整個產品模3 1 1 1。在還有一些其它實施例中,使 用混合有探針3 9 1 8與3 9 2 0的多個探針卡組合。 在另一實施例中,特殊接觸墊3 1 1 6與接墊 3 1 1 4的咼度可以不同。例如,接墊3 1 1 4的高度比 特殊接觸墊3 1 1 6高(反之亦然)。在本實施例中,探 針3 9 1 8與3 9 2 〇延伸的深度可以不同(或高度不同 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -59- 丨丨卜1「·------------ —訂--------- S, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(57) )。易言之,探針3 9 2 0向下延伸的比探針3 9 1 8低 ’以與特殊接觸墊3 11 6接觸。 圖4 2說明測試組合4 2 0 〇,它是測試組合 3 1 0 0的另一實施例,包括測試頭3 2 〇 4與探針卡組 口 4 2 1 3 ’ 可從 FormFactor,Inc,of Livermore,CA 獲得 。探針卡組合4 2 1 3的一實施例揭示於p C T國際出版 編號W〇 96/38858。探針卡組合4213包括 探針卡4 2 0 4、中間隔板4 2 0 6、空間轉換器 42 1 0及簧接觸元件42 1 8與42 2 0。當壓向產品 模3 1 1 1時,簧接觸元件4 2 1 8與4 2 2 0分別提供 信號給接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6 ,並從其接收 信號。 測試模3 1 0 4與一或多個探針4 2 2 0電氣連接, 也與一或多個探針4 2 1 8電氣連接。探針卡4 2 0 4、 中間隔板4 2 0 6或空間轉換器4 2 1 0構成互連。測試 模3 1 0 4可配置在中間隔板4 2 0 6的下側,如圖4 2 所示,空間轉換器4 2 1 0上,探針卡4 2 0 4上,或測 試組合4 2 0 0上的任何其它位置。 簧接觸元件4 2 1 8按既定的排列提供信號給對應的 接墊3 1 1 4,並從其接收信號。在一實施例中,探針 4 2 1 8排列成柵陣列圖案。簧接觸元件4 2 2 0可排列 成既定的柵陣列,在柵陣列圖案的外側,或散布於柵陣列 圖案內,與對應的特殊接觸墊3 1 1 6對齊。在另一實施 例中,簧接觸元件4 2 1 8排列成周圍圖案。簧接觸元件 --U----1------裝--------訂------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -60 - 580744 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(呼 4 2 2 0可配置在既定周圍圖案所圍繞的區域內,在周圍 圖案的外部,或散布於周圍圖案內,與對應的特殊接觸墊 3 1 1 6對齊。還有另一實施例,簧接觸元件42 1 8可 排列成中央引線的配置,簧接觸元件4 2 2 0可安排在中 央引線配置的內側或外側,與特殊接觸墊對齊。在其它的 實施例中,接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6可以按任 何方式排列。 雖然本發明圖4 2所顯示的是只使用一個探針卡組合 與特殊接觸墊3 1 1 6及接墊3 1 1 4通信,但在其它實 施例中,可以使用分離的探針卡組合(或探針卡),用以 探測接墊3 1 1 4與特殊接觸墊3 1 1 6。易言之,在測 試初期,可以使用一或多個探針卡以一或多個簧接觸元件 4 2 2 0只與特殊接觸墊3 1 1 6接觸,以測試產品模 3 1 1 1上的一或多個產品電路。接著,使用另外的一或 多個探針卡組合以一或多個簧接觸元件4 2 1 8接觸接墊 3 1 1 4 ’以測試整個產品模3 1 1 1。在還有一些實施 例中,可以使用簧接觸元件4 2 1 8與4 2 2 0混合的多 個探針卡組合。 在另一實施例中,接墊3 1 1 4與特殊接觸墊 3 1 1 6的咼度可以不同。例如,接墊3 1 1 4的高度可 以比特殊接觸墊3 1 1 6高(反之亦然)。在本實施例中 ,探針4 2 1 8與4220延伸的深度可以不同(或高度 不同)。易言之,探針4220向下延伸的比探針 4 2 1 8低’以與特殊接觸墊3 1 1 6接觸。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(ηοχΜ7公羡) I--------------IT----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -61 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 一 B7 五、發明說明(59) 在另一實施例中,簧接觸元件4 2 1 8與4 2 2 0可 以附接在產品模3 1 1 1上的接墊3 1 1 4與特殊接觸墊 3 1 1 6。在本實施例中,空間轉換器4 2 1 0可包括接 墊用以與簧接觸元件4 2 1 8與4 2 2 0接觸。在還有一 些實施例中,某些簧接觸元件4 2 1 8與4 2 2 0可附接 於空間轉換器4 2 1 0,而某些則附接於產品模3 1 1 1 上。 由上述設計方法學所產生的產品模也可以插在插座中 被測試模測試。產品模也可以封裝到任何一種習知半導體 積體電路的封裝中,或不需要封裝(例如在晶片尺度的結 構中)。任何習知的插座都可用來支撐產品模。測試模可 以固定在印刷電路板上,可以與產品模直接接觸(例如經 由簧接觸元件或之類物),或與產品模間接接觸(例如經 由導體、邊緣連接器或之類物)。 圖4 6說明下焊(表面黏裝)LGA插座4 6 0 0的 實施例,用以安裝到印刷電路板基底4 6 1 〇 ’並加壓以 使L GA封裝4 6 0 4的接墊4 6 1 2與特殊接觸墊 46 14接觸。LGA封裝4604包括按前述設計方法 學所設計的產品模。本文中所用的、、插座〃 一詞’意指具 有互連元件的電子組件,適合與其它電子組件的端點或連 接點形成電氣連接。圖4 6中所示的插座意欲允許半導體 封裝可從電路板上取下。插座4 6 0 0的其它實施例揭示 於共同擁有的美國專利5 ,7 7 7,4 5 1 ,倂入本文參 考。 ----:----'1------------訂---------^9! ί請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -62 - 580744 A7 ------ B7 五、發明說明(6〇) PCB 4610具有複數個端點或接墊4618, 以及封裝4 6 〇 4具有複數個接墊4 6 1 2與特殊接觸墊 46 14 °插座46〇〇提供端點46 1 8與接墊 46 1 2及46 1 4間電氣互連的裝置。配置在PCB 4 6 1 〇上或與其通信的測試電路,經由插座4 6 〇 〇提 供信號給接墊4 6 1 2及4 6 1 4或監視它的信號。例如 ’封裝4 6 0 4內是可規劃的電路,可經由簧接觸元件 46 1 6、特殊接觸墊46 1 4及/或接墊46 1 2對其 規劃或監視。 插座46〇0包括一支撐基底4608,例如使用習 用的P C B材料製成。支撐基底4 6 〇 8包括成形於它頂 表面的簧接觸元件4 6 1 6 ,以及成形於它底表面的接墊 4622 °當封裝4604的上表面被固定裝置4602 向下壓時’簧接觸元件4 6 1 6用以接觸封裝4 6 0 4的 接墊4 6 1 2及4 6 1 4。除了簧接觸元件以外的接觸元 件也可使用。支撐基底4 6 0 8也包括電氣線管4 6 2 4 ,用以提供簧接觸元件4 6 1 6與接墊4 6 2 2的電氣互 連。在另一實施例中,簧接觸元件4 6 1 6可以直接連接 到端點4 6 1 8。 接觸球(例如習用的焊球)配置在接墊4 6 2 2的底 表面。接觸球4 6 2 0配置在支撐基底4 6 0 8的底表面 做爲接觸結構’與P C B 4 6 1 0上對應的接墊或端點 4 6 1 8接觸。也可以使用其它的電氣接觸結構。 插座4600也包括附接於PCB 46 0 2的框架 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) ----.---·----- (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} 訂------------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -63 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 580744 A7 ---------- Β7______ 五、發明說明(Ν) 4606。框架4606包括台階4626以支撐封裝 4604 °插座4600也包括固定裝置4602,配置 於框架4 6 0 6與封裝4 6 0 4上。固定裝置4 6 0 2將 封裝4 6 0 4固定在台階4 6 2 6上,以使簧接觸元件 4616保持與接墊4612及4614間的電氣接觸。 固定裝置4 6 0 2可以是任何適合的機械裝置,例如簧卡 夾 〇 圖4 7顯示插座4 6 0 0的另一實施例,其中測試模 4630配置在PCB 4610上。測試模4630是 按上述設計方法學所設計。端點或接墊4 6 1 8成形在測 試模46 3 0上,與接觸球46 2 0電氣介接。在其它實 施例中,簧接觸元件4 6 1 6可以直接連接到端點 4 6 1 8 上。 另外’ 一或多個簧接觸元件4 6 1 6也可附接於接墊 46 1 2及46 1 4。在此結構中,簧接觸元件與支撐基 底4 6 0 8之上表面4 6 3 2上的接墊或端點接觸,或簧 接觸元件可以直接接觸端點4 6 1 8。 在以上的說明書本中,已參考特定典型的實施例描述 發明,不過,它們可做各種修改與變化,都不會偏離本發 明最廣義的精神與範圍。因此,說明書與圖式只是用於說 明,而無限制之意。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .04 丨丨l·|丨.L------------ —訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)